Что такое термоусадочная трубка, её виды, назначение, технические характеристики

Что такое термоусадочная трубка и её назначение

Под данным термином понимают трубку, изготовленную из специального термоусаживаемого материала (как правило, это термополимеры). Такое изделие может менять свои размеры под воздействием определенной температуры, источником которой может выступать горячая вода, воздух, или же открытое пламя.

Характерная особенность таких трубок — высокий поперечный коэффициент сжатия относительно продольного. То есть, трубка может уменьшить свой диаметр в несколько раз (как правило, от 2 до 6) при этом ее длина уменьшится не более чем на 20% (у качественных изделий 7-10%). Наглядно этот эффект продемонстрирован ниже.

Пример изменения диаметра термоусадочной трубки (далее ТУТ) под воздействием температуры

На рисунке показан кембрик, одна часть которого подверглась термообработке (В), вторая, не подвергшаяся нагреву, сохранила изначальный диаметр (А).

Заметим, что при уменьшении диаметра увеличивается толщина стен изделия, что повышает его электроизоляционные характеристики.

Разобравшись с определением, перейдем к назначению, то есть сфере использования термоусадочных материалов. Основные направления следующие:

• Изоляционный материал при электромонтажных работах. На текущий момент времени можно констатировать, что изоленту практически вытеснила термоусадка. Она удобнее, практичнее и отвечает нормам ГОСТ 19034-82.
• Термотрубки отлично показали себя в качестве защиты от коррозии.
• Благодаря такому покрытию обеспечивается дополнительная механическая устойчивость для движущихся механизмов, в качестве примера можно привести покрытие термоусадкой роликов и катков конвейеров.
• Кембрики из термотрубок широко применяются при маркировке кабелей, для примера можно взять любую СКС.

  
  Пример цифровой (А) и цветовой (В) маркировки с использованием термоусадки для проводов

• Применение в различных сферах производства, где требуется обеспечить защиту от агрессивной среды, включая разрушительное воздействие атмосферы.

Свойства термоусадочных изделий

Под воздействием температуры термоусадочная трубка принимает форму объекта, на который она надета

В процессе использования термоусадочные трубки проявляют свои индивидуальные свойства, которые можно оценить за счет наличия в составе термополимеров. Например, при воздействии высокой температуры на надетую термоусадку на проводник, происходит ее активное и прочное сжимание, благодаря чему качество герметичности будет оставаться высоким на протяжении долгого времени.

Для стяжки коммутируемых участков электричества может применяться строительный фен или обыкновенная зажигалка. При обработке важно не переусердствовать, иначе внутри появятся пузырьки воздуха, за счет чего качество обжима будет утеряно.

При нагревании материал не теряет свои свойства, он способен только изменять форму.

Контроль качества коммутации электропроводов можно вести при использовании прозрачной силиконовой трубки.

Характеристики

Основная характеристика данного вида изоляции — способность к усадке, которая измеряется в соотношении 2:1, 3:1, 6:1 и так далее. Термоусадка с клеем для проводов довольно удобный материал, который создает максимальную прочность после термической обработки. Такие средства эксплуатируют для производства защищённых соединений в сложных местах.

Коэффициент усадки

Следующий критерий это коэффициент усадки. Что это такое? Это соотношение первичного диаметра к диаметру после процесса усадки. То есть в зависимости от коэффициента трубка уменьшается в несколько раз. Бывают коэффициенты:

• 2 к 1
• 3 к 1
• 4 к 1
• 6 к 1

Чем он больше, тем изделие сложнее изготовить. Соответственно и цены у них в разы отличаются. Однако трубки 4 к 1 считаются более универсальными, чем 2 к 1. Если вы соединяете два провода разных сечений и разной толщины, без термоусадки с большими коэфф. вам не обойтись.

Толщина стенки

Термотрубки могут иметь различную толщину стенки. По этому критерию они разделяются на:

• тонкостенные
• среднестенные
• толстостенные

Кроме того, термотрубка бывает клеевой — марки ТТк. Это та, на внутреннюю поверхность которой нанесен слой термоплавкого клея. При нагреве клей расплавляется и заполняет все микропустоты, тем самым обеспечивая полную герметизацию.

Стенки прилипают практически к любым поверхностям. Избытки клея при этом должны выступить по краям.

Заменить такой термоклей, путем предварительного обмазывания внутренних стенок простой трубки, не получится. Он наносится именно при ее изготовлении. Кроме того, у клеевой коэффициент термоусадки больше, чем у обычной — 3*1 или 4*1 против 2 к 1. А еще она может быть рассчитана на большее напряжение, за счет толщины стенок.

Негорючая

Большое значение имеет материал, из которого изготавливается изделие. Именно благодаря составу композиции этого материала, заранее задаются нужные свойства. Если например в состав добавить антипирены, то трубка приобретает свойства самозатухания и обозначается индексом НГ.

Это не означает, что она совсем не горит. Но при отсутствии внешнего источника пламени она быстро потухнет. Обеспечивается это путем препятствования поступлению кислорода к месту возгорания антипиренами.

Обратите внимание, что если в помещении вы используете кабель ВВГнг, то и изолировать контакты и места соединения нужно теромусадкой только с маркой НГ.

В этом случае уже нельзя применять обычный более дешевый вариант.

Цвет

Термоусадочные трубки бывает различных цветов, в том числе и прозрачные. Они в основном служат для маркировки.

Ими очень удобно маркировать концы кабеля, если придерживаться старых правил цветового обозначения фаз. Достаточно отдельные кусочки насадить на конец жилы.

Для фаз А-В-С покупайте Ж(желтый)-З(зеленый)-К(красный).

А вот по новому ГОСТ фА-фВ-фС соответствуют цветам К(коричневый)-Ч(черный)-С-(серый). Здесь уже придется использовать прозрачные трубки, либо покупать под заказ.

Есть еще оригинальный выход с использованием разноцветного скотча, поверх которого наносится прозрачная термотрубка. Так фазы будут промаркированы уже по новым правилам.

Связано это со спецификой технологического процесса. После каждого прогона одного цвета, производят чистку шнека от старого материала. А это как раз таки и влияет на себестоимость.

Есть и двухцветные изделия желто-зеленого окраса. Они предназначены для проводов заземления.

Когда вы хотите видеть и контролировать контакты после монтажа, вам поможет в этом деле прозрачная трубка. Только будьте внимательны. Прозрачные уже не будут не горючими изделиями. Так как добавление антипиренов всегда приводит к изменению цвета.

Поэтому свойства самозатухания и прозрачность — здесь не совместимы.

Правда в этом случае прозрачную термоусадку лучше нагревать феном, а не горелкой. Иначе можно случайно повредить саму надпись.

Не пропустите: Особенности кабеля TRONIC LiYY

Маркировка

С помощью маркировки можно правильно выбрать изоляционный материал. Однако ее нужно правильно читать, чтобы понимать для каких целей подходит термоусаживаемый материал. Сбоку на изделиях черным маркером прописывается два диаметра через дробь. Первый говорит о том, какой диаметр установлен изготовителем, второй указывает, каким он станет после усадки на месте соединения. Например, на изоляции могут быть прописаны значения: 8/4, 60/25, 10/4 мм.

Виды

Классификация изделий данной группы производится по способу изготовления и используемых для этого материалов. В зависимости от этого различают следующие виды ТУТ:

• Полиолефиновые. Изготавливаются на основе химически или радиационно «сшитого» полиэтилена, в который вносится добавка пластификаторов, красителей, материалов, способствующих подавлению горения, и т.д. Большая часть термоусадочных материалов производится по данной технологии. Рабочий диапазон температур от -50°С до 125°С. При наличии специальных добавок он может быть расширен до 150°С. Хорошая устойчивость к бензолу и сильным окислителям, но при длительном контакте с ГСМ материал разрушается.
• Эластомеры (основа — синтетический каучук). Отличительная особенность – устойчивость к высокой температуре (до 175°С) и пагубному воздействию ГСМ. К сожалению, высокая себестоимость таких изделий отрицательно отражается на спросе.
• ПВХ (PVC) трубки, изготовленные на основе термопластичного поливинилхлорида. Данный материал обладает отличными изоляционными свойствами, но малый диапазон рабочей температуры (от – 20°С до 80°С) и токсичные выделения при возгорании существенно снижают востребованность. Необходимо заметить, что жесткий PVC практически нетоксичен, но появление технологии PET (смотри ниже), привело к сокращению производства ПВХ материалов.
• Термоусадка из полиэстера (РЕТ), данный материал обладает хорошей химической стойкостью и физической прочностью. Он идеально подходит для производства тонкостенных и сверхтонкостенных ТУТ, придя на смену ПВХ материалам.
• Трубки из фторополимеров. Из-за сложной технологической обработки данные изделия используются для решения специфических задач, когда необходимо получить уникальные физические и химические свойства.

  
  Прозрачные фторопластовые термоусадочные трубки

• Продукция на силиконовой основе. Она отличается гибкостью и нетоксичностью. Помимо этого такие изделия химически инертны и обладают высокой электрической прочностью. К сожалению, этот материал неустойчив к органическим растворителям, что делает невозможным применение силиконовых трубок для ГСМ.

ТУТ также принято классифицировать по принципу монтажа, в зависимости от этого различают следующие виды термоусадок:

1. С клеевым слоем, нанесенным на внутреннюю сторону трубки. Благодаря этому обеспечивается необходимый уровень герметизации, не позволяющий проникать влаге. Как правило, такие трубки «усаживаются» втрое.

   
   Среднестенные клеевые ТУТ

2. Без клеевого слоя.

Помимо этого ТУТ различают по толщине стенок, они могут быть:

• тонкостенными;
• среднестенными;
• толстостенными.

Также производители выпускают специальные виды ТУТ, обладающие теми или иными дополнительными свойствами. В качестве примера можно привести изделия с повышенной электрической плотностью (до 1000 В), флуоресцентными добавками, рифленой поверхностью и т.д.

Набор Флуоресцентных термоусадочных трубок большого диаметра

Виды и размеры термоусаживаемых трубок. Все технические данные и характеристики.

Термоусаживаемая трубка (сокращенно ТУТ) была изобретена еще в 50-е годы прошлого века. Получили ее благодаря изменению молекулярной структуры полимеров.
Называют ее по-разному: термоусаживаемая, термоусадочная, термокембрик или просто термотрубка. Сути это не меняет, так как все это одни и те же изделия.

Основная ее задача это изоляция контактов, однако кроме этого, есть и дополнительные способы применения подобных девайсов:

• усадка на комель деревянной или металлической стойки опоры ЛЭП для защиты от коррозии и гниения древесины в земле

• изоляция от агрессивной среды металлических и водопроводных труб

• улучшение эргономики рукояток инструмента и спортивного инвентаря, путем применения ребристых или с рифленой поверхностью трубок

• продольная герметизация пучков кабеля. Помимо внешней изоляции, благодаря специальной ленте, полностью заполняется и изолируется пространство между жилами.

• защита кабеля от высоких температур. Есть изделия для которых рабочий интервал температур от -65 до +260 градусов. Это дополнительно помогает кабелю переносить экстремальные условия работы при соседстве с открытыми источниками огня или жара. Такие марки носят название тефлоновые или фторопластовые.
  Читайте также:  Какие точечные светильники лучше: ТОП-13 лучших фирм-производителей

• превращение обычных инструментов в подобие диэлектрических, например путем изолирования жала отвертки

Применение термоусадки основано на эффекте памяти формы. Достигают его путем радиационного облучения.

Если например полимер поместить в мощный поток электронов, то на молекулярном уровне происходит соединение соседних макромолекул между собой. Такая технология называется технологией поперечной сшивки.

Сам полимер после этой операции становится более эластичным, а изделие при нагревании приобретает свою изначальную форму и первоначальные размеры.

Теоретически одну и ту же трубку можно усаживать бесконечное число раз. Если бы у вас было устройство для ее разогрева и раздувки, то она превратилась бы в изделие многократного использования. Причем сроки ее хранения в первоначальном состоянии десятки лет. Все характеристики и качество изделия при соблюдении определенных требований не зависят существенным образом от даты изготовления.

На сегодняшний день термоусаживаемая трубка получила огромное коммерческое и техническое значение во всем мире. Однако основной областью применения остаются сферы электроники и электротехники.

Термотрубки гораздо эффективнее обычных кембриков, которые имеют марку ТВ-40. Кроме технической стойкости они обладают еще и химической. А это позволяет надежно защищать изоляцию и контакты в местах с агрессивными средами — под землей, в колодцах, кабельных каналах.

Свойства и технические характеристики

Основная характеристика ТУТ – коэффициент усадки, он может быть от 200% до 600%. Соответственно, важным параметром является диаметр изделия до и после термообработки. В технических характеристиках также указывается устойчивость к той или иной эксплуатационной среде. В зависимости от этого изделие может быть:

• маслостойким;
• химически инертным;
• высоковольтным (изоляция может выдерживать напряжение до 1000 В);
• бензостойким;
• светостабилизированным, не подверженным воздействию солнечного излучения, в частности УФ;
• термостойким (негорючим).

Также к важным характеристикам относится температура усадки и рабочего диапазона.

Что касается формы ТУТ, то она может быть сплющенной, овальной и круглой. Это никак не отражается на установке, а сделано для удобной транспортировки. Как правило, тонкостенная продукция поставляется в бухте, а для этого удобней придавать сплющенную и овальную форму.

Высокотемпературные ТУТ в бухтах

Клеевая и толстостенная продукция транспортируется в нарезанном виде, чтобы не допустить изломы.

Свойства изоляционной трубки

Рабочие характеристики термоусадки проявляются благодаря использованию при производстве специальных термополимеров. Последние под воздействием высоких температур могут как сжиматься, так и расширяться. Следовательно, трубку достаточно одеть на проводник, а затем прогреть обычной зажигалкой или же строительным феном. В результате проведения таких манипуляций размеры изделия уменьшаются, плотно обтягивая предмет, повторяя его форму. Основное условие — не допустить перегрева, иначе в трубке образуются пузырьки и она потеряет свои свойства.

В процессе изготовления на полимер воздействует радиация, которая способствует выделению водорода и соединению молекул вещества. В результате получается прочный «сшитый» материал, имеющий высокую термоустойчивость. Под действием температур он становится эластичным, однако не расплавляется, а только меняет форму.

Какой бы хороший ни был материал, очень важно правильно подобрать его для конкретной ситуации. В силу этого основное свойство термоусадки заключается в ее способности менять диаметр и толщину. Большим преимуществом является широкий диапазон температур, а также цветовой палитры изделий. Последнее качество дает возможность использовать термотрубки для маркировки проводников и кабеля. Чтобы контролировать качество коммутации электротехники, зачастую применяют прозрачную трубку.

Маркировка термоусадочных трубок

В большинстве случаев в маркировке указаны основные параметры ТУТ, а именно: диаметры до того, как произведена усадка и после.

Пример обозначения термоусадочных трубок

Как правило, эти параметры указываются через дробь, например: «4,80/2,40 мм». Бывает, что встречается указание диаметров в дюймах, в большинстве своем на продукции, изготовленной в США и Европе. Но не следует сильно доверять этому, на контрафактных изделиях тоже может быть подобная маркировка.

Некоторые производители указывают на трубках изначальный диаметр и коэффициент усадки, например: «20 мм 3:1». https://www.youtube.com/watch?v=1DTd9rVJN9Y

Размерный ряд термоусадочных трубок

Ассортимент продукции (в нашем случае размерный ряд) зависит о производителей и поставщиков. Получить полную информацию по этому вопросу можно на официальных сайтах изготовителей или их дилеров. В качестве примера приведем информацию по размерному ряду ТУТ®.

Таблица: доступные размеры от производителя ТУТ®

Выбор термоусадочной трубки

В первую очередь необходимо определиться с условиями эксплуатации, после этого выбрать ТУТ с соответствующими характеристиками. Например, если возможен контакт с ГСМ, то изделие должно быть масло- и бензостойким. При необходимости обеспечить надежную изоляцию проводов высоковольтного кабеля, выбирается трубка, с защитой в месте соединения до 1000 В.

Далее следует важный момент – подбор диаметра ТУТ. В этом случае следует использовать принцип «-10+20». Он заключается в следующем: минимальная усадка должна быть не меньше 10% от изначального диаметра и не больше 20% от указанного параметра усадки. Наглядный пример работы этого принципа представлен ниже.

Пример, как подобрать оптимальные усадки

При выборе длины следует учитывать, что ТУТ дает продольную усадку. В некачественной продукции страны Восходящего Солнца, она может быть до 20%. В брендовых комплектах, как правило, продольное сжатие не превышает 5-7%.

Преимущества и недостатки

Если сравнивать термоусадку с другими видами изоляции, она имеет, как минимум, четыре преимущества.

Не пропустите: Расположение розеток в спальне. Как правильно разместить розетки и выключатели в спальне

Во-первых, так как термоусадочная трубка прилегает очень плотно, она не смещается из-за разных механических воздействий. Во-вторых, установка является простым и быстрым процессом, но все же необходимо знать некоторые правила пользования. В-третьих, после усадки материал изоляции становится более прочным, поэтому провод становится еще больше устойчивым к механическим повреждениям и приобретает дополнительную жесткость в месте соединения. А срок службы значительно больше чем у обычной изоленты. Четвертый плюс – широкая область применения.

Из недостатков трубки можно отметить следующее:

1. Невозможно повторно использовать, ведь при нагреве она меняет свой диаметр, поэтому при снятии обязательно повредится.
2. Цена термоусаживаемой трубки больше, чем цена на изоленту, однако не настолько, чтобы это стало решающим фактором при выборе защитного и изолирующего материала.

Если при использовании обнаруживаются еще какие-то недостатки, то это недочеты выбранного производителя.

На видео ниже предоставлено наглядное сравнение термоусадки и изоленты:

Как использовать?

Желательно для данного процесса иметь специализированное оборудование – термофен или термопистолет. На них можно установить необходимую температуру усадки, что существенно упрощает процесс. Если нет возможности использовать спецоборудование, нагреть трубку можно открытым пламенем (зажигалкой или спичкой) или поместить ее в кипящую воду.

Расскажем подробно алгоритм действий:

1. Толстые или большого сечения ТУТ рекомендуется перед процессом нагреть до половины номинальной температуры, необходимой для усадки. Это же касается широких эластичных лент. Тонкостенные изделия или трубки малого диаметра заранее нагревать необязательно.
2. Аккуратно отрезается необходимая длина ТУТ. Сделать это можно обыкновенными ножницами. Следите, чтобы не было надрывов или заусенец, поскольку в процессе усадки может произойти надрыв.
3. Далее трубку нужно слегка растянуть, после чего натянуть ее на выбранное место. Надевать ТУТ нужно также аккуратно, чтобы не повредить целостность поверхности.
4. Производится нагрев, в соответствии с указанной температурой. Ее превышение может привести к деформации поверхности. Поток горячего воздуха необходимо направлять от одного края к другому или от центра к краям.
5. По завершению нагрева необходимо дать трубке остыть. После этого процедура считается оконченной.

Как видите, пользоваться ТУТ довольно просто, главное, производить равномерный нагрев и не превышать допустимую температуру. Если в процессе монтажа термоусадочная трубка лопнула или деформировалась, ее необходимо снять и заменить.

Назначение изделий

Основное предназначение термоусадки состоит в изоляции токопроводящих жил. Ввиду электроизоляционных свойств и простоте монтажа изделия, им все чаще заменяют обычную изоленту.

Сегодня подобную продукцию, используемую для защиты коммутации проводников, можно без труда найти на полках магазинов электротоваров. Востребованность термокембриков в качестве материала для изоляции состоит в способности уменьшать свои размеры под действием тепла. Нужная температура усадки составляет не более 120 °C. Однако для того, чтобы правильно выполнить работу, необходимо знать, как пользоваться термоусадочной трубкой. Под действием высоких температур изделие плотно и надежно фиксируется на проводнике, обеспечивая изоляцию и механическую защиту.

Сегодня производители предоставляют широкий ассортимент цветовой гаммы и размеров термоусадочных трубок. Благодаря этому они применяются не только для изоляции, но и для безошибочного определения в будущем назначения изолированного проводника.

Так, многие электрики при обработке проводников постоянного тока используют красные трубки для плюса, а черные — для минуса. Пятижильный электрокабель маркируют следующим образом:

• черный, коричневый, а также белый цвет — фазные жилы;
• синий — 0;
• желтый или зеленый — заземление.

Использование термоусаживающейся трубки для отметки жил очень удобно, ведь ее не нужно размещать по всей длине проводника. Требуется только небольшой кусочек изделия натянуть поверх изоляционного слоя на конец провода. Этот материал очень надежен, устойчив к внешнему воздействию и температурным перепадам. Эксплуатационный срок термотрубки составляет не менее 20 лет. Это долговечные, бюджетные и простые в применении изделия.